储能材料的发展趋势是什么？
据笔者了解，储能是指利用物理或化学方法，将产生的电能先储存起来，需要时再释放出来的技术。储能是保证新能源电力系统稳定性的关键方式，是当前新能源产业发展的主要趋势之一。
国家很早就率先发布了很多关于储能的政策跟知识，比如2011年12月，国家能源局发布的十二五规划，重点提到了储能产业的布局，注重储能技术的研发。2016年3月发布的十三五规划中，储能与分布式能源被列入十三五规划重大发展工程。2017年9月，发改委联合发改委首次发布关于储能产业发展的指导性建议。2020年6月能源局要求加大储能发展力度，积极探索储能在可再生能源等方面的应用。2022 年 3 月，发改委印发十四五储能发展实施方案，要求储能在双碳发展目标中发挥重要作用。因此，发展储能技术始终是国家重点支持的产业之一。
按照类型，储能产业可分为机械储能、电化学储能、氢能储能、热能储能等类别，其中机械储能又可分为抽水蓄能、压缩空气储能、重力储能。电化学储能可分为铅酸电池储能、锂离子电池储能、钠离子电池储能、液流电池储能。热能储能目前以熔岩储能技术为主。

相关数据显示，目前全球储能类型中，抽水蓄能占比最大，约为 90.3%。其次是电化学储能，约占全球储能类型的 7.5%，其中锂离子电池储能是最大的电化学储能类型，约占电化学储能总量的 92% 以上。
因此，对于电化学储能的发展方向，也是对于化工新材料的主要应用方向，根据目前行业发展趋势来看，钠离子电池和液流电池是未来电化学储能的主要发展趋势。由于钠离子在全球市场存在较大的储能空间，属于五行之一，因此钠离子电池受到业界的广泛关注。
I.钠离子电池的发展趋势
钠离子电池相关材料如下：钠盐（碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠、草酸钠、柠檬酸钠、硝酸钠、氢氧化钠）、正极材料（共 100 余种，金属氧化物、聚阴离子化合物和普鲁士蓝化合物体系）、负极材料（硬碳、软碳、钛氧化物和合金等）、隔膜材料（超高分子量聚乙烯隔膜、氟聚合物隔膜、纤维素隔膜、复合隔膜等）。膜片材料（超高分子量聚乙烯膜片、含氟聚合物膜片、纤维素膜片、复合膜片等）、电解质（碳酸盐、醚类、水基电解质、离子液体电解质、固体聚合物电解质、硫化物固体电解质等）。
据笔者了解，目前，由于钠离子电池能量密度低于锂离子电池，且成本相差不大，尚不能替代锂电池，而钠离子电池产业化发展的稳定性还需要时间来验证。因此，钠离子电池产业链尚不成熟，产业处于初级阶段，如果产业化程度提高，将进一步带来规模成本优势。
二、液流电池的发展趋势
液流电池是一种大规模高效率的电化学储能装置，液流电池将活性物质储存在电解质溶液中，可以实现电化学反应与储能场所的分离，使得电池的功率和储能容量设计相对独立，适合大规模电力储能的储能需求。液流电池的正极和负极以电解质溶液的形式储存在电池外部的槽体中，通过电解质溶液中的活性物质在正负极发生可逆的氧化还原反应，实现电能和化学能的相互转换。
液流电池更适合大规模存储，具有更高的安全性和深放电性能，液流电池的循环次数明显高于锂离子电池。但目前液流电池成本较高，离子膜交换价格较高，体积较大，电池能量密度较低。
据调查，液流电池的功能材料主要有双极板、电极、隔膜和电解液。双极板（石墨极板）、电极（碳毡、石墨毡、有机负载、碳材料电极官能团改性等）、阳离子隔膜（氟磺酸树脂膜、磺化聚醚醚酮膜等）、阴离子隔膜（聚苯并咪唑膜等）。
2022年储能液流电池由于受系统价格高、产业配套不完善等因素制约，整体市场装机量仍处于较低水平。目前，国内液流电池市场化程度不高，处于示范项目阶段，且示范项目数量远低于锂离子电池。液流电池技术路线对商业化程度最高的全钒液流电池有较为明显的偏向性。与锂资源相比，我国钒资源储量丰富，为广泛应用全钒液流电池提供了充足的原材料，有利于保障国家能源安全。
三、氢能储存的发展趋势
另一大发展方向为氢储能，氢储能是一种新型储能方式，在能量维度、时间维度和空间维度上具有突出优势，可在新型电力系统建设中发挥重要作用。氢储能技术是利用电能和氢能的互换性而发展起来的。氢储能既可储存电能，也可储存氢及其衍生物（如氨、甲醇）。
与其他储能方式相比，氢储能在能量维度、时间维度和空间维度上都具有突出优势，可在长时间储能中发挥重要作用。在用电低谷期，可以利用低谷期富余的新能源电能电解水制氢，储存起来或供下游产业使用。在用电高峰期，储存的氢能可用于燃料电池发电，并输入公共电网。
由于储氢电池在容量、时间、空间等纬度上具有一定的突出优势，可以在长时间储能方面发挥重要作用。IEA数据显示，2022年全球氢气总产量达到9813万吨，同比增长5.5%，预计2030年全球氢气产量将达到17998万吨，产业发展迅速。氢储能的主要产业链可概括为 "制氢、储运氢、加氢、氢转化 "等。
氢燃料电池的核心材料包括正极材料（石墨）、负极材料（石墨）、电解质（固体陶瓷材料，如氧化锆）等。
全球新能源电池的未来发展模式是什么？
笔者看到，受新能源汽车、储能市场快速发展的影响，全球许多国家都在积极推动新能源电池产业的发展，其中以锂电池产业为主要代表，固态电池、钠离子电池和氢燃料电池等，都将快速走向市场。可以说，全球新能源电池正在蓬勃发展，预计到 2030 年，全球对锂电池的需求将达到 4TWh。
中国作为全球锂电池产业发展最快的国家，一直是锂电池产业市场变革的主导者。欧洲和北美为实现减排任务以及能源结构转型，也在积极推动当地新能源电池产业的快速发展。东南亚、印度和中东市场作为全球新能源需求的新兴市场，已进入快速发展阶段，并积极参与全球新能源电池供应链体系。可以说，在全球范围内，中国的新能源电池产业链依然发挥着主导作用，但同时也面临着激烈的竞争和巨大的挑战。
从全球范围来看，当前全球新能源竞争主要以中国、日本、韩国、欧洲、美国、东南亚和中东国家为新能源市场竞争主体。这些国家纷纷出台新能源电池产业链可持续发展规划，并通过相关政策法规的影响，带动本国新能源市场的快速发展。
(一）我国已将新能源产业发展纳入顶层规划，创造了高速发展的辉煌。
我国市场，早在21实际就提出了发展节能与新能源汽车的思路，并从2006年开始，先后将新能源产业发展列入国家中长期科技发展规划，对新能源产业的发展进行了顶层设计和规划，推出了一系列发展电动汽车和动力电池产业的政策，从而奠定了我国新能源电池产业的发展基础。中国新能源电池产业发展基础。直到 2020 年，国务院引发的《新能源汽车产业发展规划（2021-2035 年）》，提出了锂电池产业发展的基础，加强回收体系建设，推动新能源产业链发展，中国新能源产业迎来了一波高速发展的浪潮，目前仍处于高速发展阶段。
据波士顿咨询公司预测，预计到 2025 年，中国锂电池需求量将以年均超过 40% 的速度增长，达到 1TWh；到 2030 年，将以年均 13% 的速度增长，达到约 1.8TWh，其中动力电池需求量一直保持在 75% 以上。动力电池是中国锂电池需求的主要市场，也是中国新能源产业发展的主要驱动力。
(ii) 美国旨在提高当地贸易伙伴的供应链能力
对于美国市场，拜登上台后重返《巴黎协定》，并从2022年12月31日开始实施《降低通货膨胀法案》，对电池中核心矿物和零部件的来源和产地做出明确要求，旨在增强美国本土供应链能力，提高自身供应水平。此外，美国针对新能源产业链核心材料的开发和替代，列入了美国国家锂电发展蓝图规划，其中包括保障关键材料和替代品的供应、建立原材料加工基地、建立核心部件制造基地，以及建立锂电池回收体系等，美国正在通过政策法案支持和提升新能源产业链各环节的配套供应，提高自身供应能力。
在政策的支持下，美国新能源产业出现了快速增长，预计到2030年，新能源汽车的普及率将达到45%，对动力电池的需求将超过500GWh。美国新能源电池主要由本国生产供应，不足部分由日韩供应，日韩与美国在新能源电池领域的贸易合作非常密切。中国由于政策限制，暂时未能进入美国市场。
(三）欧盟是新能源电池政策体系最完善的国家
笔者看到，早在2017年，欧盟就组建了电池联盟，协调欧盟内部新能源电池供应链和产业资源，旨在形成服务欧盟内部新能源产业的合力，并相继发布了《电池战略行动计划》、《绿色交易产业计划》、《净零产业法案》、《关键原材料法案》等多项政策。在这些法案中规定，到2023年，欧盟本土电池制造能力将达到550GWh，并要求原材料和矿产资源主要来自欧盟本土的开采、加工和回收，以全面构建欧盟本土清洁能源和电池供应链体系。此外，从2024年起，欧盟已经开始对新能源电池的碳足迹、电池护照、供应链尽职调查等工作，对于新能源电池在生产中的责任和碳排放都做出了明确规定。
欧盟对新能源电池产业的碳减排任务带动了当地新能源产业的发展，预计到2030年，欧盟新能源汽车普及率将达到60%，动力电池需求量将达到800GWh。预计欧盟将主要由本土企业供应，外部企业很难进入欧盟新能源供应体系。
(四）日韩新能源电池产业起步较早，但发展缓慢
日本电池企业在韩国市场发展后市场份额逐渐萎缩，日本政府为实现碳中和目标和应对未来可能出现的可再生能源需求，相继出台了《2050 年碳中和绿色增长战略》和《能源基本计划》，作为日本新能源产业发展的顶层设计。日本政府计划到2030年，日本国内电池产能将达到150GWh，日本企业在全球的产能达到600GWh。而且，目前日本正在全力研发固态电池，计划到2030年实现固态电池的产业化，日本希望在固态电池的带动下实现弯道超车。
笔者看到，韩国也在积极应对全球化新能源发展趋势，发布了《2030年二次电池产业发展战略》和《二次电池产业创新战略》，并明确规划到2030年韩国新能源电池占全球电池市场份额的40%。为了实现这一目标，韩国通过多种方式拉动资本，促进企业创新，带动新能源电池产业发展。韩国新能源电池产业发展迅速，未来有可能成为全球最重要的新能源电池生产国。
最后，我想说的是，世界主要国家都在积极发展新能源电池，日本希望实现固态电池的弯道超车，韩国主要带动新能源电池生产规模的发展，美国和欧盟主要是内部自己供应，希望通过自己的供应实现局部的平衡，而中国不仅在新能源电池的规模上发力，而且在技术研发和创新上都领先于世界。因此，相信在未来，中国将是新能源电池最大的生产国和消费国，中国的新能源产业也将在未来很长一段时间内继续领跑世界。
风电行业有哪些新材料和化学品？
我认为，风电是中国最有前途的可再生能源之一。风电具有可持续、低碳清洁、分布广泛、安装拆卸灵活、对生态影响较小等特点。而且，根据目前风电行业的碳排放周期，与清洁能源的碳排放周期相比，风电是光伏、火电、水电、核电、气电、煤电平均碳排放量最低的发电类型。
也正是由于风电的诸多优势，推动了风电产业的快速发展。据国家统计局数据显示，截至 2022 年底，我国风电累计装机容量达 3.7 亿千瓦，同比增长 12.8%，占全国总装机容量的 13.5%。根据《"十四五 "可再生能源发展规划》、《"十四五 "现代能源体系规划》等文件，到 2025 年，可再生能源发电量达到 3.3 万亿千瓦时，风力发电量比 2020 年翻一番，即超过 5.64 亿千瓦时。
可以说，风电产业是我国新能源产业发展的风向标，风电产业的快速发展，带动了其产业链对新材料和化学品需求的快速增长。那么，风电产业会用到哪些新材料和化学品呢？
据笔者梳理，风电产业中会用到的化工新材料及零部件主要有以下几种：叶片、叶片模具、芯材、结构胶、风电机、船用电缆、陆用电缆、塔筒、风电铸件等，其中风电叶片是风力发电装置的核心部件，占总成本的20%以上。
(A) 风叶材料成分
风力涡轮机是由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架和电气系统组成的发电装置。叶片是风力发电机捕捉风能的核心部件，其空气动力学性能直接影响整个系统的发电效率以及轮毂和其他关键部件的使用寿命。
要想获得更大的风力发电量，关键在于拥有能够快速旋转的叶片，因此叶片的设计和材料的选择一直是风电行业关注的焦点。据网络资料显示，风电叶片的成本构成中，基体树脂占 36% 的成本构成，增强材料占 28% 的成本构成，其次是粘结剂、金属、涂层、芯材和其他辅助材料。因此，对于风电叶片材料而言，基体树脂的选择是决定叶片材料成本和质量的关键因素。
I 据调查，玻璃纤维增强塑料是应用最广泛的风电叶片材料之一，具有重量轻、强度高、耐腐蚀性能优异、成本相对较低等特点，与传统的钢制叶片相比，玻璃纤维叶片的制造工艺和成本更为成熟，也被广泛应用于风电场。
环氧树脂目前已广泛应用于风力涡轮机叶片材料。环氧树脂是一种高性能材料，具有优异的机械性能、化学稳定性和耐腐蚀性。在风力涡轮机叶片制造中，环氧树脂被广泛用于叶片的结构件、连接件和涂层。
在叶片的支撑结构、骨架和连接件中，环氧树脂可以提供高强度、高刚度和抗疲劳性能，确保叶片的稳定性和可靠性。环氧树脂还能提高叶片的抗风剪性能和抗冲击性能，降低叶片的振动噪声，提高风力发电效率。
目前还有使用环氧树脂和玻璃纤维改性固化，直接应用于风电叶片材料，可以提高强度和耐腐蚀性等。
图 2 武威市凉州区风电设备生产企业现场图
此外，碳纤维也被应用于风电叶片材料产品中，碳纤维复合材料具有更高的强度、更轻的重量和更好的耐腐蚀性，因此与玻璃纤维相比，它更适合生产大型先进叶片。同时，由于碳纤维复合材料在使用过程中具有更好的疲劳性能和自修复性能，可以提高叶片的使用寿命和可靠性。然而，碳纤维的缺点是成本高，只能在环境日益恶劣的地区使用，这可能会减少玻璃纤维的使用市场。
至于其他风力涡轮机叶片材料，如生物基尼龙 56、尼龙 66、聚氨酯树脂、纳米复合材料、生物基复合材料和高端木材等，这些材料也已用于风力涡轮机叶片材料。这些材料具有更加环保的特点，以及在特殊环境下的适应性等。而且，目前业界都在积极研究风电叶片材料的替代材料，未来叶片材料领域的发展趋势是大型化、轻量化以及更严格的环境适应性等方向。
在风电叶片材料中，环氧树脂的应用还需要用到固化剂和促进剂等化工产品，典型产品为聚醚胺，用于基体环氧树脂的固化和结构粘接，具有粘度低、适用期较长等特点、抗老化等方面的优异综合性能，已广泛应用于风电、纺织印染、铁路防腐、桥梁和船舶防水、石油和页岩气开采等领域，聚醚胺下游占风电用量的 62% 以上。需要特别指出的是，聚醚胺属于环氧树脂固化剂中的有机胺类。
此外，风电叶片环氧树脂固化剂领域还使用了其他材料，如异佛尔酮二胺、甲基环己基二胺、甲基四氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基对硝基苯胺等。其中性能较好的产品是异佛尔酮二胺和甲基环己基二胺，它们具有优异的机械强度、合适的操作时间、较低的固化放热和出色的灌注工艺操作性，被应用于风力涡轮机叶片材料的环氧树脂和玻璃纤维复合材料中。酸酐固化剂属于加热固化，更适用于风电叶片横梁拉挤成型工艺。
(B) 芯材的材料成分
芯材是夹层结构里面的复合材料，起到保持设备稳定性的作用，减轻重量的同时增强刚度，目前已使用的芯材有PVC和轻质木材配合使用。据华安证券报告显示，由于PET发泡同时具有强度高、质量轻的特点，且综合性能优于PVC发泡，耐热性优于PVC，具有可塑性强、易加工、生产成本较低的优点，同时易于回收利用，近年来，PET发泡替代PVC发泡形成趋势。
(iii) 其他部件材料
结构胶：环氧树脂胶适用于大多数材料的粘接，强度高，耐温介电性能好，耐腐蚀耐老化，长期以来一直是叶片结构胶的主流，短期内无替代材料。环氧树脂胶粘剂还需要天机和促进剂，也多用于聚醚胺和酸酐产品。
碳纤维原丝溶剂：二甲基亚砜（DMSO）是碳纤维原丝纺丝过程中的主要溶剂，对原丝性能起着极其关键的作用。每吨 PAN 碳纤维原丝消耗 0.5-1 吨二甲基亚砜，随着碳纤维消费总量的增长，二甲基亚砜的消耗量也将呈现快速增长趋势，且不可替代。
浇注树脂材料：据相关资料显示，灌浆树脂多为呋喃树脂，其在风电行业中应用于轮毂、底座、固定轴类零件（包括定子主轴等）、齿轮箱类零件（包括行星架、箱体等）等，在风电行业中应用最为广泛，且具有不可替代性。目前，我国呋喃树脂的龙头企业是圣泉集团。
电缆材料：目前，风力发电的传输是海缆和陆缆，多为超高压输电电缆，多为 XLPE 和 PVC 电缆材料，暂时没有其他产品替代。
最后我想说的是，关于与风电产业相关的材料和化工，将随着风电产业的快速发展而带动消费的快速增长，是我国化工消费增长速度最快的领域之一，也是选择投资化工项目的一个重要考虑方向和趋势。

 

为什么每一轮经济刺激都会带来产能过剩？

中国化工市场从2022年下半年开始了 "熊市"，至今已持续下跌了近8个月，在此期间，中国化工市场许多产品价格都出现了大幅下跌，从去年到今年年中的大宗商品价格下跌，给中国经济带来了巨大的冲击，虽然目前部分产品价格虽然有所回升，但从长远来看，消费市场还没有完全恢复。化工市场在国民经济中具有极其重要的地位，是中国经济发展的基础之一。化工市场的疲软不仅是经济发展乏力的推动，也是对产业链的整体影响。
此轮化工市场价格的连续下跌，已经显示出经济危机期间中国化工市场表现的 "疲软"。笔者认为，此轮化工品价格下跌的风险已被市场严重低估。此轮价格下跌，更多来自外围市场疲软对中国市场的直接冲击，其中北美消费市场疲软，以及中国供给侧持续扩大，在化工产业链上形成 "上下夹击"，化工品不跌都难。
2020 年全球新皇冠流行，中国和美国采取了完全不同的策略。美国是给每个家庭发救市补贴，一共发了2万亿美元，用来刺激需求，拉动消费，带来的是物价上涨，包括化工品价格上涨。而中国则是扩大货币政策和金融，也就是刺激投资，增加基础设施投资和制造业，带来产品产量的大幅增加，进而增加出口，换取美元。
到2022年底，美国消费刺激政策降温，导致物价开始回落。而美国消费市场的降温，带来的是中国出口受阻，转而将产品在国内销售，进而加剧了国内的供给矛盾，导致产品价格下跌。可以说，这一轮价格下跌是中美两国采取不同政策带来的 "后遗症"。
当然，这也是 "后遗症"，如果我们能在市场价格下跌初期就形成预判，那么能否避免这一轮长周期的价格下跌呢？答案是否定的，因为形成此次价格下跌的主要推手，更多来自于外围消费市场疲软，导致我国出口下降，从消费端产业链形成的负面力量，才是可能影响最持久的因素。而外围市场的疲软，这点至少是中国市场无法控制的。
从中国疫情结束到现在，已经有半年的时间，我们期待的解封带来的人员流动、消费增长，中国确实做到了。从物流数据、旅客人数等统计数据可以看出的是，今年上半年中国经济确实非常活跃，对拉动中国内需起到了非常重要的作用。笔者认为，中国政府早在去年就应该形成非常清晰的预判，否则也不会提出 "内循环 "为主、"外循环 "为辅的重要战略部署。
也有人说，此轮化工品价格下跌，更多来自北美消费市场低迷带来的冲击。目前来看，这种影响持续时间较长，对全球供应链体系形成了较为明显的冲击，尤其是中国市场。外贸订单的萎缩，不仅对外贸行业造成冲击，中国的供应链体系是一个庞大的协同网络，一端失衡，另一端必然也会失衡。
对于消费市场的低迷，政府所能采取的就是刺激措施。但每次刺激市场，带来的大多是产能过剩。
2009年，4万亿元救市，国家修高铁、建地下城，地方城市投资兴起，修路架桥建房。但到了2011年下半年，上游大规模投资引发产能过剩、库存高企，PPI迅速下降。2014年下半年全球经济刺激衰退，带来国际油价和大宗化工品及部分化工产品价格暴跌，PPI进一步下降，到2015年，PPI降至-6%。
为什么每次刺激政策都会带来产能过剩？这一轮消费市场的疲软是否仍是其结果？
我认为其本质是对消费市场的误判。如果通过大量发行货币来刺激消费市场，从而带来物价上涨，这本身就是不健康的，会让企业误以为需求旺盛，从而做出扩大产能的错误决策。
从美国的政策来看，如果通过发行货币来刺激需求，确实会在短时间内形成需求刺激，但这会导致通货膨胀，形成更多的需求泡沫，而如果一旦停止货币刺激，又会带来泡沫的破灭，但产能的增长却是实实在在的。从中国的政策来看，把钱都花在上游投资上，带来的更多是供给能力的增长，但如果下游消费能力不足，那么也更容易出现供过于求。
我从过去几年的消费刺激政策对比中看到，每一轮消费刺激政策出台后，带来的更多的是价格下跌。
根据上述理论不难看出，此轮价格下跌的本质原因，还是集中在消费市场，这或许就是化工市场周期理论的关键所在。只要价格下跌，生产企业不敢大量囤积库存，贸易商不敢大量囤货，物流、运输企业仍在不断下调运价招揽生意，投资企业不敢盲目投资，从而影响整个宏观经济运行。
目前，业内比较关心的是，此轮化工品价格下跌能持续多久？笔者认为，消费市场短时间内上涨的可能性不大，仍需更多的消费刺激，以及美国消费市场消费预期不明朗，预计仍有几个月的可能下跌时间，建议我国化工生产企业及相关行业谨慎对待。